Ngày nay, việc khai thác, sử dụng các nguồn năng lượng đang trở thành một vấn đề cấp bách mang tính toàn cầu. Mặt trời là nguồn năng lượng lớn nhất mà con người có thể tận dụng được; với nhiều ưu điểm như: sạch, đáng tin cậy, gần như vô tận, và có ở khắp nơi dù ít hay nhiều. Trong một hệ thống điện mặt trời biến tần là bộ phận trung tâm, quan trọng nhất. Biến tần giúp biến đổi điện áp một chiều từ các tấm pin mặt trời thành điện áp xoay chiều đưa vào sử dụng. Với các lí do trên, đề tài “Nghiên cứu khảo sát và mô phỏng hoạt động biến tần PVHL2550E của nhà sản xuất Tmeic” có thể giúp nghiên cứu nhiều hơn về biến tần mặt trời, có thể thử nghiệm những cải tiến, những trường hợp bị lỗi cũng như những phương pháp chẩn đoán lỗi. 2. Mục tiêu: Nêu ra các thành phần của hệ thống điện mặt trời. Nêu ra cấu tạo, nguyên lý hoạt động của biến tần PVHL2550E đặc biệt là mạch nghịch lưu kiểu T Khảo sát quá trình vận hành thực tế của biến tần PVHL2550E Đưa ra phương pháp chẩn đoán lỗi cho biến tần. 3. Phương pháp tiến hành: Xem xét lại toàn bộ cơ sở lý thuyết về hệ thống pin NLMT để đưa vào ứng dụng Xây dựng biến tần PVHL2550E Mô phỏng hoạt động biến tần PVHL2550E bằng phần mềm MatlabSimulink Mô phỏng trạng thái lỗi và chẩn đoán lỗi trên mạch nghịch lưu bằng phần mềm MatlabSimulink Ngày nay, việc khai thác, sử dụng các nguồn năng lượng đang trở thành một vấn đề cấp bách mang tính toàn cầu. Mặt trời là nguồn năng lượng lớn nhất mà con người có thể tận dụng được; với nhiều ưu điểm như: sạch, đáng tin cậy, gần như vô tận, và có ở khắp nơi dù ít hay nhiều. Trong một hệ thống điện mặt trời biến tần là bộ phận trung tâm, quan trọng nhất. Biến tần giúp biến đổi điện áp một chiều từ các tấm pin mặt trời thành điện áp xoay chiều đưa vào sử dụng. Với các lí do trên, đề tài “Nghiên cứu khảo sát và mô phỏng hoạt động biến tần PVHL2550E của nhà sản xuất Tmeic” có thể giúp nghiên cứu nhiều hơn về biến tần mặt trời, có thể thử nghiệm những cải tiến, những trường hợp bị lỗi cũng như những phương pháp chẩn đoán lỗi. 2. Mục tiêu: Nêu ra các thành phần của hệ thống điện mặt trời. Nêu ra cấu tạo, nguyên lý hoạt động của biến tần PVHL2550E đặc biệt là mạch nghịch lưu kiểu T Khảo sát quá trình vận hành thực tế của biến tần PVHL2550E Đưa ra phương pháp chẩn đoán lỗi cho biến tần. 3. Phương pháp tiến hành: Xem xét lại toàn bộ cơ sở lý thuyết về hệ thống pin NLMT để đưa vào ứng dụng Xây dựng biến tần PVHL2550E Mô phỏng hoạt động biến tần PVHL2550E bằng phần mềm MatlabSimulink Mô phỏng trạng thái lỗi và chẩn đoán lỗi trên mạch nghịch lưu bằng phần mềm MatlabSimulink
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA INVERTER PVH-L2550E CỦA NHÀ SẢN XUẤT TMEIC ĐỀ TÀI ĐƯỢC THỰC HIỆN TẠI CÔNG TY EPC SOLAR VN Người hướng dẫn: TS GIÁP QUANG HUY KS PHẠM HỮU THÀNH Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN THÀNH ĐẠT Số thẻ sinh viên: 105190380 Sinh viên thực : ĐẶNG VĂN NGHIÊM Số thẻ sinh viên: 105190401 Lớp: 19TDHCLC5 Đà Nẵng, 7/2023 {Trang trắng dùng để dán Nhận xét người hướng dẫn, thay trang Nhận xét người hướng dẫn} {Trang trắng dùng để dán Nhận xét người phản biện, thay trang Nhận xét người phản biện} TÓM TẮT Tên đề tài: Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động biến tần PVH-L2550E Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt Số thẻ SV: 105190380 Lớp: 19TDHCLC5 Nội dung tóm tắt: Inverter PVH-L2550E công suất 2550kw nhà sản xuất TMEIC loại inverter trung tâm lắp đặt phổ biến nhiều dự án solar farm Việt Nam Việc nghiên cứu khảo sát, mô hoạt động inverter loại nhằm tìm hiểu nguyên lý cấu tạo, hoạt động tính cơng việc commissioning (cài đặt chảy thử), vận hành, bảo trì sửa chữa cho dự án solar farms Việt Nam Việc nghiên cứu chuyên sâu hệ inverter giúp cho cơng việc chẩn đốn khắc phục lỗi hiệu {Trang trắng dùng để dán Nhận xét người phản biện, thay trang Nhận xét người phản biện} LỜI NÓI ĐẦU Chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn bảo tận tình Thầy TS Giáp Quang Huy Thầy hướng dẫn trực tiếp, luôn theo sát tận tình dẫn chúng em bước suốt trình thực Đồ án tốt nghiệp này, giúp chúng em hồn thành Đồ án cách hoàn thiện thời hạn Em xin gửi đến tất quý thầy, cô trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt môn Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hoá, khoa Điện, lời biết ơn chân thành nhất, người tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho sinh viên chúng em để hồn thành tốt chương trình học công việc sau Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn thầy Đoàn Văn Long (giám đốc công ty), anh Phạm Hữu Thành anh kỹ sư khác công ty EPC Solar VN giúp đỡ trình nghiên cứu, khảo sát tham gia vào dự án thực tế i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu khảo sát mơ q trình hoạt động biến tần PVH-L2550E nhà sản xuất TMEIC” kết công trình nghiên cứu nhóm em Các số liệu kết nghiên cứu trung thực, xác chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ q trình nghiên cứu hồn thành đồ án cảm ơn trích dẫn đồ án ghi rõ nguồn gốc Đà Nẵng, ngày 04 tháng năm 2023 Sinh viên thực ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CAM ĐOAN ii DANH SÁCH BẢNG, HÌNH ẢNH .vii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮC xii Mở đầu Chương : Tổng quan hệ thống điện mặt trời .3 1.1 Tổng quan hệ thống điện mặt trời: 1.1.1 Hệ thống điện mặt trời gì? 1.1.2 Cấu trúc hệ thống điện mặt trời: .3 1.1.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống điện mặt trời: 1.2 Khảo sát hệ thống điện mặt trời: 1.2.1 Hệ thống điện mặt trời nối lưới: 1.2.2 Hệ thống điện mặt trời không nối lưới: 1.2.3 Hệ thống điện mặt trời lai: .4 1.2.4 Chọn lựa hệ thống phù hợp với quy mô: .4 1.3 Tổng quan pin quang điện (PV): .5 1.3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động PV: 1.3.2 Tấm PV: 1.3.3 Hệ thống dãy PV: 1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến PV: 1.3.5 Điểm làm việc công suất cực đại (MPP) điều khiển MPPT: 1.4 Tổng quan biến tần hệ thống điện mặt trời: 10 1.4.1 Khái niệm biến tần hệ thống điện mặt trời: .10 1.4.2 Phân loại biến tần hệ thống điện mặt trời: 11 1.4.3 Nguyên lý hoạt động biến tần mặt trời: 12 Chương : Nghiên cứu khảo sát biến tần mặt trời ba pha nối lưới PVH-L2550E .13 2.1 Tổng quan 13 2.1.1 Loại mạch chính: 13 iii 2.1.2 Phương pháp điều khiển: .13 2.1.3 Thông số kỹ thuật: .14 2.1.4 Chức bảo vệ: .14 2.1.5 Tính kết nối lưới: 14 2.1.6 Đường cong giảm nhiệt độ: 15 2.1.7 Phương pháp nối đất: 15 2.1.8 Cấu tạo: 16 Chương : Bộ nghịch lưu đa bậc kiểu T phương pháp điều khiển .18 3.1 Tổng quan nghịch lưu đa bậc: 18 3.1.1 Khái niệm : 18 3.1.2 Phân loại : 18 3.2 Cấu hình nghịch lưu kiểu T: 19 3.2.1 Cấu trúc liên kết: 19 3.2.2 Cấu hình cơng tắc: .19 3.2.3 Quá trình chuyển mạch: .20 3.3 Phương pháp điều chế cho nghịch lưu kiểu T: 21 3.3.1 Phương pháp điều chế vector không gian: 21 3.3.2 Khái niệm vector không gian: .21 3.3.3 Trạng thái hoạt động: 21 3.3.4 Xác định vị trí vector trung bình: 23 3.3.5 Xác định vector để tạo thành vector trung bình: .25 3.3.6 Xác định chu kỳ đóng cắt linh kiện bán dẫn: 25 Chương : Khảo sát thực tế Inverter PVH-L2550E nhà sản xuất Tmeic 31 4.1 Mô tả trạm AC: 31 4.2 Trang thiết bị trạm điện mặt trời: 32 4.3 Quá trình vận hành: 33 4.3.1 Vận hành hàng ngày: 33 4.3.2 Khởi động vận hành trạm AC: 34 4.3.3 Dừng vận hành: 35 4.3.4 Trường hợp dừng khẩn cấp: 37 iv 4.3.5 Trạng thái vận hành biến tần: 38 4.3.6 Màn hình LCD báo đèn LED: 40 4.4 Hoạt động hình chính: 42 4.4.1 Màn hình (MAIN): 42 4.4.2 Màn hình đo: 43 4.4.3 Màn hình hoạt động(OPERATION): 44 4.4.4 Màn hình trạng thái: 44 Chương : Mô hoạt động biến tần PVH-L2550E phần mềm Matlab/Simulink 45 5.1 Phần mềm Matlab: 45 5.2 Mô đánh giá chất lượng điều chế biến tần ba pha : 45 5.2.1 Cấu trúc mô phỏng: .45 5.2.2 Tấm pin PV: 46 5.2.3 Bộ Buck&MPPT: 47 5.2.4 Bộ nghịch lưu IGBT: 51 5.2.5 Mạch lọc nguồn ba pha LC: 53 5.2.6 Phần điều khiển: 55 5.2.7 Đánh giá chất lượng điều chế: .59 5.3 Mô trạng thái biến tần: 61 5.3.1 Chế độ Dừng: .63 5.3.2 Chế độ chờ: 64 5.3.3 Trạng thái AC-ARV: 65 5.3.4 Trạng thái DC-ARV: 67 5.3.5 Chế độ chờ kết nối lưới: 67 5.3.6 Lỗi lưới điện lối nghiêm trọng: .69 5.3.7 Lỗi nghiêm trọng: 70 5.3.8 Nhận xét: .71 Chương : Xây dựng công cụ chẩn đốn hỏng hóc biến tần 72 6.1 Tổng quan: 72 6.2 Phân tích lỗi: .72 v Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E (a) (b) (c) (d) Hình 6.4: Điện áp hai tụ điện Dc-link lỗi khác (a) Lỗi Sa1 (b) Lỗi Sa2 (c) Lỗi Sa3 (d) Lỗi Sa4 6.3 Đề xuất phương pháp chẩn đoán lỗi: Hoạt động hệ thống biến tần mặt trời hòa lưới phải tuân theo số thơng số khác Cơng suất/điện áp/dịng điện đầu dao động cao với xạ mặt trời hoạt động nhiệt độ môi trường xung quanh Ngoài ra, mạng điện lưới điện yếu trở kháng phía lưới thay đổi theo điểm vận hành khác Do đó, hoạt động hệ thống điện mặt trời nối lưới khó dự đốn mơ hình tốn học phía lưới điện thay đổi liên tục Điều đặt số thách thức việc phát lỗi hậu lỗi mạch hở phi tuyến tính Phân tích nói hiệu suất hệ thống biến tần loại lỗi khác sử dụng để thiết kế kỹ thuật phát logic mờ đề xuất Dòng điện đầu điện áp tụ điện liên kết chiều tham số chọn để rút luật mờ Điều thuận lợi sử dụng phép đo có sẵn cho mục đích kiểm sốt mà không yêu cầu phép đo bổ sung Thứ nhất, quỹ đạo dòng điện đầu đo thực mặt phẳng α − β Dòng phasor kết hệ thống ba pha (𝐼𝑟 ∠𝜙 ) biểu thị tổng quỹ đạo chia cho số điểm liệu Quỹ đạo biểu diễn vịng trịn, có tâm gốc tọa độ trường hợp khỏe mạnh Do đó, độ lớn góc pha khơng tình trạng khỏe mạnh Trong đó, quỹ đạo có dạng nửa vịng trịn điều kiện công tắc bị lỗi 76 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mơ hoạt động Inverter PVH-L2550E với góc cụ thể, điều phụ thuộc vào vị trí cơng tắc bị lỗi Do đó, dịng phasor kết có cường độ thay đổi so với trạng thái khoẻ mạnh Mặt khác, góc dịng phasor kết phụ thuộc vào vị trí chân pha cơng tắc bị lỗi, cung cấp phần thơng tin vị trí cơng tắc bị lỗi Hình 5.5 tóm tắt quỹ đạo khác dịng điện đầu ba pha mặt phẳng - điều kiện cố khác Kết so sánh với giá trị ngưỡng Ith chênh lệch Id sử dụng để phân biệt điều kiện chuyển đổi hoạt động tốt bị lỗi (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 77 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E (i) (j) (k) (l) Hình 6.5: Quỹ đạo dịng điện mặt phẳng α-β điều kiện lỗi khác (a) Lỗi Sa1 (b) Lỗi Sa2 (c) Lỗi Sa3 (d) Lỗi Sa4 (e) Lỗi Sb1 (f) Lỗi Sb2 (g) Lỗi Sb3 (h) Lỗi Sb4 (i) Lỗi Sc1 (j) Lỗi Sc2 (k) Lỗi Sc3 (l) lỗi Sc4 Các lỗi khác dẫn đến hiệu suất khác điện áp tụ điện liên kết chiều liên quan đến việc tăng/giảm Do đó, khác biệt điện áp hai tụ(∆𝑣𝑑𝑐 ) sử dụng với biên độ góc quỹ đạo dịng điện để thiết kế luật mờ nhằm phát xác vị trí cơng tắc bị lỗi Sẽ có ba thành phần đầu vào thành phần đầu để xác định vị trí xảy lỗi cơng tắc lỗi Các thành phần đầu vào đầu phương pháp phát lỗi logic mờ đề xuất thể Hình 6.6 Bảng 6.2 tóm tắt sở mờ thành phần đầu vào đầu để xác định vị trí lỗi Trong đó, Z biểu thị 0, P dương, N âm, X không quan trọng NF khơng có điều kiện lỗi Các quy tắc khác xác định tùy theo đáp ứng quỹ đạo dòng điện khác biệt điện áp tụ điện Bộ logic mờ Mamdani sử dụng để thực phương pháp đề xuất Việc giải mờ thực cách sử dụng thành phần Max-Min phương pháp trọng tâm khu vực 78 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E Hình 6.6: Thành phần đầu vào đầu Fuzzy Logic đề xuất (a)𝜇𝐼𝑑 (b) 𝜇𝜙 (c) 𝜇𝛥𝑣𝑑𝑐 (d) 𝜇𝐹𝑂 Thành phần đầu vào Thành phần đầu Loại lỗi X NF 𝜙1 P Sa1 N 𝜙1 N Sa2 N 𝜙2 P Sa3 N 𝜙2 N Sa4 N 𝜙3 P Sb1 N 𝜙3 N Sb2 N 𝜙4 P Sb3 N 𝜙4 N Sb4 N 𝜙5 P Sc1 N 𝜙5 N 10 Sc2 N 𝜙6 P 11 Sc3 N 𝜙6 N 12 Sc4 Id 𝜙𝑖 ∆𝑉𝑑𝑐 Z P X N Bảng 6.2: Tóm tắt sở mờ thành phần đầu vào đầu 6.4 Xây dựng cơng cụ chẩn đốn lỗi Matlab/Simulink: 6.4.1 Thiết kế luật logic mờ Matlab Sử dụng tính “fuzzy” có sẵn Matlab để thiết kế luật mờ Luật mờ có ba thành phần đầu vào: Dịng điện đầu ra, góc lệch pha, chênh lệch điện áp hai tụ 79 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E DC-link Và thành phần đầu để xác định vị trí lỗi Luậ logic mờ có 13 luật để xác định vị trí lỗi liệt kê Bảng 6.2 Hình 6.7: Luật logic mờ thiết Matlab - Thành phần đầu vào thiết kế Matlab: Dịng điện đầu Id: Có ba trạng thái dòng điện đầu N dòng điện có giá trị lớn dịng điện trạng thái bình thường, Z dịng điện trạng thái bình thường, P dịng điện có giá trị nhỏ trạng thái bình thường Hình 6.8: Thiết kế thành phần đầu vào Id Logic mờ 80 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mơ hoạt động Inverter PVH-L2550E Góc lệch pha 𝜙: Mỗi góc lệch pha tương ứng với trường hợp lỗi, góc pha trạng thái bình thường Hình 6.9: Thiết kế thành phần đầu vào 𝜙 Logic mờ Chênh lệch điện áp hai tụ DC-link Δ𝑉𝑑𝑐 : Có ba trạng thái chênh lệch điện áp hai tụ DC-link N giá trị điện áp tụ DC-link nhỏ giá trị điện áp tụ DC-link 2, Z giá trị điện áp hai tụ nhau, P giá trị DC-link lớn giá trị điện áp DC-link Hình 6.10: Thiết kế thành phần đầu vào 𝛥𝑉𝑑𝑐 Logic mờ 81 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E - Thành phần đầu ra: Xác định vị trí Cơng tắc bị lỗi (FO) Giá trị đầu Logic mờ định vị trí lỗi bảng 5.3 Hình 6.11: Thiết kế thành phần đầu FO Logic mờ Loại lỗi Giá trị đầu Khơng có lỗi 0-1 Lỗi công tắc S1a 1-2 Lỗi công tắc S2a 2-3 Lỗi công tắc S3a 3-4 Lỗi công tắc S4a 4–5 Lỗi công tắc S1b 5–6 Lỗi công tắc S2b 6-7 Lỗi công tắc S3b 7–8 Lỗi công tắc S4b 8–9 Lỗi công tắc S1c – 10 Lỗi công tắc S2c 10 - 11 Lỗi công tắc S3c 11 – 12 Lỗi công tắc S4c 12 – 13 Bảng 6.3: Giá trị đầu Logic mờ tương ứng với vị trí lỗi cơng tắc 82 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E - Luật quy định cho Logic mờ để xác định lỗi: Lỗi quy định bảng 5.2 Hình 6.12: Thiết kế Luật cho Logic mờ 6.4.2 Xây dựng cơng cụ tính tốn thành phần đầu vào cho Logic mờ: 6.4.2.1 Thành phần đầu vào 𝝁Id: Lấy dòng điện đầu đưa qua chuyển đổi “RMS” Simulink (RMS giá trị hiệu dụng bậc trung bình phương dòng điện xoay chiều) Đưa giá trị so sánh với giá trị ngưỡng (giá trị RMS dòng điện trạng thái bình thường) pha dòng điện nhỏ giá trị ngưỡng đầu “1” (có lỗi) cịn bé có đầu “0” Hình 6.13: Giá trị thành phần đầu vào 𝜇Id có lỗi 83 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E - 6.4.2.2 Thành phần đầu vào 𝝓: Sử dụng tính “StopFcn” “Callbacks” Simulink để tính tốn góc lệch pha so với trạng thái bình thường, góc lệch pha tính tốn q trình mơ chạy xong Việc tính tốn góc lệch pha biểu diễn hình 5.13 Chu kỳ cuối dịng điện ba pha đưa vào tình tốn, sau chuyển đổi dịng điện ba pha thành dòng điện nằm trục toạ độ 𝛼 − 𝛽 theo cơng thức sau: 2𝜋 2𝜋 × (𝐼𝑎 + 𝐼𝑏 × 𝑒 𝑗 + 𝐼𝑐 × 𝑒 −𝑗 ) Sau có dịng điện nằm trục toạ độ 𝛼 − 𝛽 ta xác định ba 𝐼= - điểm để tính góc lệch pha đó: Điểm A điểm có giá trị lớn Điểm B điểm có giá trị bé - Điểm C điểm xác định trạng thái bình thường cho góc lệch pha điểm C xác định toạ độ C = [-43.0959;-245495] Sau ta tính cạnh tam giác tạo từ ba điểm theo cơng thức: 𝑎 = √(𝐵(1) − 𝐶 (1)) + (𝐵(2) − 𝐶 (2)) 𝑏 = √(𝐴(1) − 𝐶 (1))2 + (𝐴(2) − 𝐶 (2))2 𝑐 = √(𝐴(1) − 𝐵(1))2 + (𝐴(2) − 𝐵(2))2 - Trong đó: A(1) vị trí điểm A nằm trục 𝛼 A(2) vị trí điểm A nằm trục 𝛽 B(1) vị trí điểm B nằm trục 𝛼 B(2) vị trí điểm B nằm trục 𝛽 - C(1) vị trí điểm C nằm trục 𝛼 C(2) vị trí điểm C nằm trục 𝛽 Khi có ba cạnh tam giác tạo thành ta tính góc lệch pha so với dịng điện trạng thái bình thường: 180 𝜙= × acos(−(𝑐 − (𝑏2 + 𝑎2 ))) 𝜋 84 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E Hình 6.14: Tính tốn góc lệch pha tính Callback Simulink Sau tính góc lệch pha lưu Workscpace Matlab ta sử dụng khối “From Workspace” Simulink để lấy giá trị góc để đưa vào Logic mờ 6.4.2.3 Thành phần đầu vào 𝚫𝑽𝒅𝒄 : Đo điện áp tụ DC-Link khối “Voltage Measurement” trừ giá trị điện áp DC-Link1 cho giá trị điện áp DC-Link2 ta có giá trị chênh lệch Δ𝑉𝑑𝑐 để đưa vào Logic mờ Hình 6.15: Đo điện áp chênh lệch 𝛥𝑉𝑑𝑐 Simulink 85 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E 6.4.3 Kết mô phỏng: - Khi IGBT bị lỗi hở mạch IGBT hỏng có chức có Diode có chiều chiều IGBT Khi công tắc S1a bị lỗi hở mạch hệ thống mơ hình 5.14 Hình 6.16: Mạch nghịch lưu bị lỗi hở mạch công tắc S1a - Giá trị RMS dòng điện đầu mạch nghịch lưu bị lỗi hở mạch công tắc S1a Theo hình thấy giá trị RMS Pha A nhỏ giá trị ngưỡng từ xác định mạch nghịch lưu có lỗi Hình 6.17: Giá trị RMS mạch nghịch lưu bị lỗi hở mạch công tắc S1a 86 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E - Khi đưa giá trị RMS qua so sánh đầu “1” (có lỗi) Hình 6.18: Giá trị đầu mạch nghịch lưu có lỗi cơng tắc S1a - Góc lệch pha tính tốn cho giá trị: Hình 6.19: Giá trị góc lệch pha mạch nghịch lưu có lỗi cơng tắc S1a - Điện áp tụ DC-link lớn điện áp tụ DC-link : Hình 6.20: Giá trị điện áp chênh lệch hai tụ 87 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E - Kết giá trị đầu Logic mờ Simulink 1.04 phù hợp với lỗi quy định bảng 6.3 : Hình 6.21: Kết đầu sau Fuzzy mờ ứng với trường hợp bị lỗi công tắc S1a 6.4.4 Nhận xét kết quả: - Đưa kết dòng điện đầu ra, điện áp hai tụ điện DC-Link trạng thái - bình thường trạng thái có lỗi hở mạch Xây dựng Fuzzy Logic để chẩn đốn lỗi Matlab/Simulink - Xây dựng cơng cụ để thử nghiệm trường hợp bình thường trường hợp lỗi Đầu Fuzzy Logic với trường hợp lỗi phân tích 88 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E Kết luận chung Hướng phát triển Kết luận Trong thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa nhu cầu sử dụng lượng lớn nguồn lượng truyền thống toàn cầu ngày cạn kiệt, đồng thời khai thác ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường, hệ sinh thái, việc sử dụng nguồn lượng tái tạo cần thiết Ở Việt Nam, Chính phủ ban hành Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg ngày 06/4/2020 chế khuyến khích phát triển dự án điện mặt trời Việt Nam áp dụng cho tổ chức, cá nhân tham gia phát triển dự án điện mặt trời Việt Nam, phù hợp kịp thời với xu hướng chung giới Việc nghiên cứu để phát triển hệ thống NLMT đặc biệt biến tần mặt trời cần thiết phận ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất chất lượng biến tần nối lưới Mô thành công hoạt động Inverter PVH-L2550E giúp tìm hiểu nguyên lý cấu tạo, hoạt động tính cơng việc chạy thử, vận hành, bảo trì sửa chữa Hướng phát triển Sau thực xong đồ án, nhóm thực xin đưa hướng phát triển đề tài: Cần tiếp tục sâu nghiên cứu phát triển đề tài quy mô lớn hơn, rộng Cần mô biến tần mặt trời với nhiều chức hơn, nhiều trạng thái hoạt động với nhiều thiết bị tích hợp để mơ trạng thái hoạt động giống thực Phát triển phương pháp chẩn đoán lỗi tiên tiến sử dụng: mạng nơ-ron, AI,… phát nhiều loại lỗi Đưa giải pháp truyền thông cho inverter 89 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy Nghiên cứu khảo sát mô hoạt động Inverter PVH-L2550E TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Control of power inverters in renewable energy and smart grid integration [2] Giáo trình mơ hình hóa điều khiển điện tử cơng suất Ứng dụng Matlab Simulink – Lê Minh Phương [3] Power Electronic Converters for Solar Photovoltaic Systems (2020, Academic Press) [4] MATLAB Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động - Nguyễn Phùng Quang [5] Three-Phase Three-Level T-type Grid-Connected Inverter with Reduced Number of Switches [6] Nghiên cứu nghịch lưu ba pha ba bậc hình t với khả tăng áp chịu lỗi - Đỗ Đức Trí [7] A Simplified Model Predictive Control for T-Type Inverter with Output LC Filter Van-Quang-Binh Ngo , Minh-Khai Nguyen, Tan-Tai Tran and Young-Cheol Lim and Joon-Ho Choi [8] Design and Implementation of Three-Level Space Vector PWM IP Core for FPGAs - Haibing Hu, Wenxi Yao, and Zhengyu Lu, Senior Member, IEEE [9] Giải thuật PWM cho nghịch lưu hình t ba bậc để triệt tiêu điện áp common-mode Quách Thanh Hải, Trần Vĩnh Thanh, Đỗ Đức Trí, Nguyễn Thanh Phương, Nguyễn Tấn Khang, Lê Quốc Tùng [10] An Efficient Fuzzy Logic Fault Detection and Identification Method of Photovoltaic Inverters - Mokhtar Aly and Hegazy Rezk [11] Open-circuit fault diagnosis method for the T-type inverter based on analysis of the switched bridge voltage - Danjiang Chen , Yutian Liu, Shaozhong Zhang [12] Method for Detecting an Open-Switch Fault in a Grid-Connected NPC Inverter System [13] Diagnosis and Tolerant Strategy of an Open-Switch Fault for T-Type ThreeLevel Inverter Systems - Ui-Min Choi, Student Member, IEEE, Kyo-Beum Lee, Senior Member, IEEE, and Frede Blaabjerg, Fellow, IEEE 90 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thành Đạt_Đặng Văn Nghiêm Hướng dẫn: TS.Giáp Quang Huy